2022新思科技科普類短視頻欄目《了不起的芯片》全新上線!新思科技一直致力于打造“人人都能懂”的行業科普視頻,傳播更多芯片相關小知識,解答各類科技小問題。每周3分鐘,多一些“芯”知識。
這一期,我們聊一聊數據中心的那些事兒。
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數據中心是互聯網的特殊設備,基于網絡實現傳遞、加速、展示、計算和存儲數據。我們平時在家看電影就是一個很典型應用到數據中心的場景。當我們在視頻平臺點擊一部電影的時候,很顯然這部片子并不會本地保存在我們的手機上,影片資源其實就是存放在數據中心里,通過點擊下達指令,然后從數據中心調取出來進行傳輸。所以,有時候遇到播放視頻時緩存加載的卡頓,就是網絡傳輸環節發生的延時問題所造成的。 這樣看來,數據中心似乎應該建在靠近互聯網發展活躍的地方,也就是中國東部地區。而實際上,根據工信部的統計,截止到中國“十四五”開局之前確實如此。中國約60%的數據中心分布在東部沿海城市。 數據中心是全年無休在工作的,何況數據中心和普通的電腦不同,發熱量十分巨大,為了保證數據中心穩定運行,數據中心需要配置強大的散熱系統,而散熱系統需要耗費大量的電力。散熱不好,機器出故障會導致整個系統癱瘓,因此散熱問題是極其必要的。具體分析一下數據中心運作的成本,便會大吃一驚。
▲圖源:期刊《智能建筑電氣技術》收錄的文獻《數據中心基礎設施成本模型架構及關鍵指標敏感性分析》
有數據顯示,一個運營不錯的數據中心大約60%的成本用于電費,電費里面大約40%是花在冷卻設備上。看到這個數據,你是不是也猴吃辣椒,直了眼兒? 看到這里,再考慮到大數據時代數據中心的高負荷運轉,你說數據中心該建在哪里呢? 答案很明了:哪涼快哪待著去! 要涼快,那肯定是水里涼快嘛~你可別說,還真有數據中心是建在水里的!微軟就這么做了,在水下部署數據中心,既因為海岸線離用戶更近,可以降低延遲(傳輸距離每100公里可就會增加大約1毫秒延時)。同時,也如海洋技術專家大衛· 休謨(David Hume)對微軟水下數據中心進行分析時指出,常年低溫的海水,相當于給數據中心加上了天然冷卻裝置,極大簡化了數據中心的散熱設計,而海水溫度波動小(每年僅約5.5℃),也對數據中心穩定有很大意義。據了解,中國也有城市在規劃建設水下數據中心,出發點也不外乎上述優勢。 而除了水里,散熱好、電價低、溫度相對恒定也就成為數據中心選址的“黃金標準”。再考慮到我國東西部地價差異較大,在西部建設數據中心的優勢就很明顯了。 中國南方數據中心的核心區所在地,貴州貴安就能夠滿足數據中心的散熱需求,耗電成本低。貴安海拔高、氣溫低且氣候溫和,年平均最高氣溫在18.3℃至19.6℃,夏季平均氣溫僅21.7℃,可謂“清涼”。同時水資源充沛,蒸發冷卻式冷水機組能夠代替空調系統,幫助降低電能消耗。當地地勢總體也較為平緩,地質結構穩定,發生地震等重大自然災害的風險低,且周圍無輻射源,可滿足數據中心安全和災備要求。包括蘋果在內的許多服務商都將數據中心選址于此地。 除了貴州貴安,中國大型數據中心的選址還有烏蘭察布、中衛、克拉瑪依等西部城市。根據氣象數據統計,貴安、烏蘭察布、中衛、克拉瑪依常年的氣溫分別為15℃、5℃~7℃、9℃、8.1℃,更有利于降低數據中心的散熱能耗。中國的“數據中心五城”除了貴安、烏蘭察布、中衛、克拉瑪依,還有山西的陽泉。陽泉的優勢和克拉瑪依有點像,煤炭等物質資源豐富,火電成本更低。 看到這你可能會疑惑,數據中心建的起,難道會用不起嗎?那你就太小看數據中心的耗電量了。據賽迪《中國“新基建”發展研究報告》,到2025年,全球數據中心將占全球能耗的最大份額,高達33%。你就說這東西耗不耗電吧? ▲圖源:賽迪 而由于中國約60%的數據中心分布在東部沿海城市,則需要“西電東送”工程長距離輸電為數據中心補充電力供應。中國2021年5月則提出了“東數西算”工程,推動算力網絡國家樞紐建設,引導東部數據向西部進行存儲和計算。 上文提及的貴安、烏蘭察布、中衛、克拉瑪依所在的省份也是中國“東數西算”八大數據中心節點中的四個,和京津冀、長三角、粵港澳大灣區等東部樞紐一起組成中國大數據主脈絡。 通過構建數據中心、云計算、大數據一體化的新型算力網絡體系,將東部算力需求有序引導到西部,優化數據中心建設布局,促進東西部協同聯動。 到“十四五”結束之后,預計我國東部數據中心占比將從60%下降到50%。東部的占比下降了,你說數據中心建在了哪里? 數據中心,追求的是又快又好,傳輸要快,性能要好,功耗要低。成年人不做選擇,想要all in,就要芯片跟得上!作為芯片設計自動化EDA和IP的全球領先提供商,新思科技過去35年一直致力于協助芯片開發者實現最佳PPA(性能、功耗和面積),推動芯片技術創新,讓數據中心,乃至數字社會的方方面面都“又快又好”,讓數字世界的體驗更加順滑。
原文標題:【了不起的芯片】數據中心,請你冷靜一點
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